Способ получения углеводородного модификатора для поливинилхлорида

(54)(57 РОДНОГО ХЛОРИДА СПОСОБ ПОЛУЧМОДИФИКАТОРАс применением ки ароматиче повышенной а ю щ и й сснижения стои ЕНИЯ УГЛЕВОДОДЛЯ ПОЛИВИНИЛ- каталитической ских углеводотемпературе, я тем, что, мости модифипереработ родов при о т л и ч це а в углеводор ароматиче 200-270 С фурфуроло крекинга,к о еном пр мосилик а ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Трудового Красного Знамни институт нефтехимических процессов им, акад. Ю.Г.Мамедалиева(56) 1. Патент США Ид 3172919,кл, 260-674, опублик. 1965.2. Мощинская Н.К. "Полимерныематериалы на основе ароматическихуглеводородов и формальдегидаКиев, "Техника", 1970, с. 108, 147(прототип). качестве ароматических дов используют фракцию кого концентрата с т. выделенную экстракцией из флегмы каталитичес которую обрабатывают прои 170-220 С в присутствииоатного катализатора при ассовом соотношении пропиле ия ароматического концентра ,5-1:1 и давлении 5-25 атм,смешивают с фракцией до 270 С ароматического экстракта. Смесь подают для алкилирования в проточный реактор в присутствии синтетического алюмосиликата.Реакция происходит в следующих условиях:отемпература 220 С, давление 10 ати, скорость подачи смеси 0,5 ч , 10о ф весовое соотношение фракции до 270 С ароматического экстракта:пропилен 1: 1. Продолжительность опыта 8 ч.Получено, г: алкилата 925, газа 55, кокса 7, Потери 10 г. 15Алкилат подвергают четкой ректификации в вакууме на колонке с эффективностью 10-15 т,ти кратности орошения (8-10);1.Выделено, г: фр. 200-270 С (воз вратного ароматического экстракта) с пв - 1,5370 556, фр. 270-420 УМ, с ь, - 1,5610 336 остаток 22. Потери 11 г.Таким образом, выход УМ на исходную смесь составляет 33,6 мас.%.П р и м е р 5, В баллон емкостьюо 2 л, загружают 670 г фракции до 270 С ароматического экстракта, куда также через сифон загружают 330 г пропиле- З 0 на. Под давлением азота пропилен смеошивают с фракцией до 270 С ароматического экстракта. Смесь подают для алкилирования в реактор в присутст. вии синтетического алюмосиликата. З 5 Реакция проходит в следующих условиях;0температура 220 С, давление 5 ати,.1 скорость подачи смеси сырья 0,5 чо весовое соотношение фракции до 270 С 40 ароматического экстракта: пропилен 2:1. Продолжительность опыта 8 ч.Получено, г: алкилата 970, газа 14, кокса 5Потери 11 гАлкилат подвергают четкой ректи фикации в вакууме на колонке с эффективностью 10-15 т.т и кратности орошения (8-10): 1.оВыделено, г: фракции 200-270 С (возвратного ароматического экстрак та) с пв - 1,5360 715, фр, 270- 420 УМ в- 1, 5596 223, остаток 21, 3, Потери 10,7 г.Таким образом, выход УМ на исходную смесь составляет 2 1,3 мас.%. 55Сводный материальный баланс пол- чения УМ при оптимальных условиях приведен в табл. 1. Полученный оптимальный образецУМ из опыта 1 испытывают при добавке его в количестве 40-50% при получении ПВХ композиций.Свойства ПВХ композиций, содержащих ТНМ, диоктилфталат (ДОФ) и пластификатор УМ, а также непластифицированного ПВХ приведены в табл. 2.Непластифицированный ПВХ является жестким материалом; температурастеклования его лежит в пределахоот +78 до +105 С, температура текучести от +150 до +160 С, содержит0,3-0,5% летучих веществ и влагу,прочность на разрыв составляет 400600 кгс/см, относительное удлинениепри разрыве 10-50%, морозостойкость(-10 С).Композиции, содержащие пластификаторы, отличаются от непластифицированного ПВХ низкой температуройстеклования, высокой эластичностью,пониженной прочностью на разрыв, высоким процентом относительного удлинения и лучшей морозостойкостью (заисключением композиций с ТНМ).Все приведенные пластификаторыявляются неокрашивающими,Предложенный УМ имеет примернотакую же температуру стеклования каку ДОФ (-75 С и -8 С соответственно).Пластификатор ТНМ имеет более высоокую температуру стеклования +12 С.По температуре текучести композиции УМ мало отличаются от ТНМ (+155 Си +160 С, соответственно и превосхоодят ДОФ (+120 С). По летучести УМи ТНМ не превосходят ДОФ (О, 1%, О, 1%и 0,65%) . Важным преимуществом композиции, содержащей УМ, является более высокая прочность на разрыв (226 кгс/см) по сравнению с композициями, содержащими ДОФ (150 кгс/см и ТНМ(190 кгс/см ) . Морозостойкость (-Зд С) композиции с УИ также вьппе по сравнению с композицией, содержащей ТНМ (+5 С), и приближается к морозостойкости композиции с ДОФ (-35 С).Таким образом, пластификатор УМ превосходит ТНМ по таким важным показателям композиции как температура стеклования, прочность на разрыв и морозостойкость, а по сравнению с ДОФ повьппает температуру текучести и прочности на разрыв композиции.2) Пропилен чистотой99,92,полученный низкотемпературным фракционированием пиролизного газа,3) Катализатор - промышленный шариковый синтетический алюмосиликат, 5Опыты по получению УМ проводятна лабораторной установке проточного типа в условиях:температура изменяется от 180 до220 С, давление от 5 до 25 ати, объо 10емная скорость подачи сырья и пропилена в реактор изменяется от 0,3до 0,5 ч и весовое соотношениеароматического экстракта к пропилену от 0,5-.1 к 1,0.15Выход УМ-фракции алкилата от 300до 420 С колеблется от 23,0 доО57,4 масч. за один проход сырья,а при рециркуляции непрореагировавших продуктов - около 94,0 мас.7на исходное сырье.Полученный УМ испытывают в ПВ композициях в количестве до 50,0 мас.7.П р и м е р 1. Вбаллон с объемом2 л загружают 670 г фракции до 270 Сароматического экстракта, куда такжезагружают через сифон 330 г пропилена. Под давлением азота пропиленосмешивают с фракцией до 270 С ароматического экстракта. Смесь подают 30для алкилирования в проточный реактор,где в присутствии синтетических алю.мосиликатов проходит реакция в условиях:температура 220 С, давление 3520 ати, скорость подачи смеси сырья0 5 ч весовое соотношение фракации до 270 С ароматического экстракта : пропилеи 2; 1. Продолжительностьопыта 8 ч. 40В результате опыта получено, г:алкилата 990, газа 0,1, кокса 5.Потери 4 г.Апкилат подвергают четкой ректиФикации в вакууме на колонке с эффек тивностью 10-15 т.т. и кратностьюорошения (8-10): 1.оВыделено, г: фр. 200-270 С (возвратный ароматический экстракт с пв1,5410 390, Фр. 270-420 С УМ с вв - 501,5690 570, остаток 20. Потери 10 г.Таким образом, выход УМ на исходную смесь составляет 57 мас.7.П р и м е р 2. В баллон емкостью2 л загружают 670 г фракции до 270 С 55оароматического экстракта, куда такжезагружают через сифон 330 г пропилена. Под давлением азота пропилеи смешивают с фракцией до 270 С ароматического экстракта. Смесь подаютдля алкилирования в проточный реактор, где в присутствии синтетическихалюмос:ликатов проходит реакцияв условиях:отемпература 220 С, давление25 ати, скорость подачи смеси сырья0,3 ч , весовое соотношение фракции до 270 С ароматического экстракта:пропилея 2:1. Продолжительностьопыта 13,3 ч.Получено, г: алкилата 980, газа 3,кокса 7, Потери 10 г.Алкилат подвергают четкой ректификации в вакууме на колонке с эффективностью 10-15 т,т. и кратностьюорошения (8-10): 1.Выделено, г: 529,2 фр. 200-270 С(УМ) с Ов, 1,5626, остаток 26,5.Потери 12,7 г.Таким образом выход УМ на исходнуюсмесь составляет 4 1, 16 мас.7,П р и м е р 3, В баллон емкостью2 л загружают 670 г Фракции до 270 Сароматического экстракта, куда такжечерез сифон загружают 330 г пропилена. Под давлением азота пропилеисмешивают с фракцией до 270 Сароматического экстракта. Смесь подают для алкилирования в проточныйреактор, где в присутствии синтетического алюмосиликата проходит реакция в следующих условиях:атемпература 180 С, давление20 атм, скорость подачи смеси 0,5 чвесовое соотношение фракцииодо 270 С ароматического экстракта:пропилеи 2:1. Продолжительностьопыта 8 ч.Получено, г: алкилата 970, газа 20и кокса 4 г. Потери 6 г.Алкилат подвергают четкой ректификации в вакууме на колонке с эффективностью 10-15 т.т. и кратностьюорошения (8-1):1,Выделено, г: фр. 200-270 С (возвратного ароматического экстрактас п 2 - 1,5340, 6 10, фр. 270-420 СУМ т 9-1,5610, 340, остаток 14.Потери 6 г.Таким образом выход УМ на исходную смесь составляет 34,0 мас,7.П р и м е р 4. В баллон емкостьюО2 л загружают 500 г фракции до 270 Сароматического экстракта, куда такжечерез сифон загружают 500 г пропилена. Под давлением азота пропиленсмешивают с фракцией до 270 С ароматического экстракта. Смесь подаютдля алкилирования в проточный реактор в присутствии синтетического алюмосиликата.Реакция происходит в следующихусловиях:отемпература 220 С, давление10 ати, скорость подачи смеси 0,5 чо фвесовое соотношение фракции до 270 Сароматического экстракта:пропилен" 1: 1. Продолжительность опыта 8 ч.Получено, г; алкилата 925, газа55, кокса 7. Потери 10 г, 5Алкилат подвергают четкой ректификации в вакууме на колонке с эффективностью 10-15 т.т. и кратностиорошения (8-10):1.Выделено, г; фр, 200-270 С (возвратного ароматического экстракта)с яв - 1,5370 556, фр. 270-420 УМ,с ь - 1,5610 336 остаток 22. Потери 11 г.Таким образом, выход УМ на исходную смесь составляет 33,6 мас.7.П р и м е р 5. В баллон емкостьюо2 л, загружают 670 г Фракции до 270 Сароматического экстракта, куда такжечерез сиФон загружают 330 г пропиле- ЗОна. Под давлением азота пропилен смеошивают с фракцией до 270 С ароматического экстракта. Смесь подают дляалкилирования в реактор в присутст. вии синтетического алюмосиликата. 35Реакция проходит в следующих условиях:отемпература 220 С, давление 5 ати,скорость подачи смеси сырья 0,5 човесовое соотношение Фракции до 270 С 40ароматического экстракта: пропилен2:1. Продолжительность опыта 8 ч.Получено, г: алкилата 970, газа14, кокса 5. Потери 11 г.Алкилат подвергают четкой ректиФикации в вакууме на колонке с эффективностью 10-15 т.т и кратностиорошения (8-10):1,оВыделено, г: фракции 200-270 С(возвратного ароматического экстракта) с пв - 1,5360 715, Фр. 270420 УМ ов - 1,5596 223, остаток 2 1,3,Потери 10,7 г.Таким образом, выход УМ на исходную смесь составляет 2 1,3 мас.7Сводный материальный баланс полчения УМ при оптимальных условияхприведен в табл. 1,Полученный оптимальный образецУМ из опыта 1 испытывают при добавке его в количестве 40-507. при получении ПВХ композиций,Свойства ПВХ композиций, содержащих ТН 1 Ф, диоктилфталат (ДОФ) и пластификатор УМ, а также непластифицированного ПВХ приведены в табл. 2,Непластифицированный ПВХ является жестким материалом: температурастеклования его лежит в пределахоот +78 до +105 С, температура текучести от +150 до +160 С, содержит0,3-0,5 Е летучих веществ и влагу,прочность на разрыв составляет 400600 кгс/см, относительное удлинениепри разрыве 10-503, морозостойкость(-10 С).Композиции, содержащие пластификаторы, отличаются от непластифицированного ПВХ низкой температуройстеклования, высокой эластичностью,пониженной прочностью на разрыв, высоким процентом относительного удлинения и лучшей морозостойкостью (заисключением композиций с ТНМ).Все приведенные пластификаторыявляются неокрашивающими,Предложенный УМ имеет примернотакую же температуру стеклования каку ДОФ (-75 С и -8 С соответственно).о оПластификатор ТНМ имеет более высоокую температуру стеклования +12 С.По температуре текучести композиоции УМ мало отличаются от ТНМ (+155 Си +160 С соответственно и превосхооф одят ДОФ (+120 С). По летучести УМи ТНМ не превосходят ДОФ (0,17, 0,17и 0,65%). Важным преимуществом композиции, содержащей УМ, является более высокая прочность на.разрыв (226 кгс/см) по сравнению с композициями, содержащими ДОФ (150 кгс/см и ТНМ (190 кгс/см ) . Морозостойкость (-30 С) композиции с УМ также выше по сравнению с композицией, содержащей ТНМ (+5 С), и .приближается к морозостойкости композиции с ДОФ (-35 С).Таким образом, пластификатор УМ превосходит ТНМ по таким важным показателям композиции как температура стеклования, прочность на разрыв и морозостойкость, а по сравнению с ДОФ повышает температуру текучести и прочности на разрыв композиции.630827 Таблица 1Сводный материальный баланс получения УИ в оптимальных условиях Продукт но, г Фр. 200-270 С 66,7 45,4 27,7 39,0 54,6 33,3 33,3 Пропилея фр. 270-420 С (УМ) 93,4 57,0 57 Остаток 2,0 2,0 3,3 2,0 2,0 3,3 Потери 61 эО 61 эО 100 100 100 100 Всего Взято, г Получено, гИзра;.хо- Получе 1 довано,г630827 дЕоо ояо хаоооЕ о О1 а о 1